B
udownictwo
Wprowadzenie
Istotna zmiana w ostatnich latach w Niemczech uwa-
runkowaƒ ekonomicznych i wymagaƒ technicznych
spowodowa∏y wzrost zainteresowania mostami ze-
spolonymi. Szczególnie inwestorzy publiczni zg∏osili
zapotrzebowanie na prawid∏owe i sprawdzone roz-
wiàzania. Impulsem dla rozwoju mostów zespolo-
nych sta∏y si´ nast´pujàce czynniki:
- eksploatacyjny (zwi´kszona noÊnoÊç)
- utrzymaniowy (zwi´kszona trwa∏oÊç)
- ekonomiczny (obni˝ka ceny stali).
Zainteresowanie obiektami zespolonymi potwierdzi∏a
liczba tego typu obiektów w publicznych zapytaniach
ofertowych. Dla projektantów sta∏o to si´ powodem
analizy systemu szczególnie dla przejÊç o ma∏ych
lub Êrednich rozpi´toÊciach prz´s∏owych. W efekcie
powsta∏ ekonomicznie uzasadniony dla rozpi´toÊci
20 do 100 m system prefabrykowanych dêwigarów
zespolonych tzw. VFT
®
. System ten to po∏àczenie
konstrukcji zespolonych z prefabrykowanymi w jednà
zintegrowanà ca∏oÊç.
Od lat 70-tych wykonywano wielodêwigarowe ustroje
belkowo-p∏ytowe z dêwigarów spr´˝onych z szeroki-
mi pó∏kami, które stanowi∏y jednoczeÊnie deskowa-
nie p∏yty pomostu. Niestety z uwagi na ci´˝ar w∏asny
takich dêwigarów graniczne rozpi´toÊci prz´se∏ wy-
nosi∏y:
B U D O W N I C T W O
36
W in˝ynierii drogowej mosty stanowi∏y zawsze jeden z najbardziej trudnych, pracoch∏onnych i
czasoch∏onnych elementów. Poni˝ej przedstawiamy ciekawà technologi´ skracajàcà czas wyko-
nania mostu. Szczególnie jest ona przydatna w czasach gdy wzrosla niepokojàco iloÊç zniszc-
zonych przepraw mostowych podczas kl´sk ˝ywio∏owych, a zw∏aszcza powodzi n´kajàcych
Êrodkowà Europ´.
Jak szybko
zbudowaç most?
1
VFT
®
– prefabrykowane
dêwigary zespolone z betonowym
deskowaniem aktywnym
Jak szybko zbudowaç most?
• 30 m dla mostów kolejowych
• 40 m dla mostów drogowych
Nale˝y jednak podkreÊliç, ˝e w obszarze tych rozpi´-
toÊci, pomosty z betonu spr´˝onego z p∏ytà wlewanà
na mokro by∏y z uwagi na wysoki stopieƒ prefabryka-
cji i u∏atwiony monta˝ taƒsze od dêwigarów zespolo-
nych. Kolejnym etapem rozwoju zespolonych dêwi-
garów prefabrykowanych by∏o rozwiàzanie polegajà-
ce na konstruowaniu ustroju noÊnego ze stalowych
dêwigarów g∏ównych, na których uk∏adano tzw. beto-
nowe p∏yty filigranowe. Stanowi∏y one tracone desko-
wanie p∏yty pomostowej. Zadaniem owych p∏yt by∏o
przenoszenie obcià˝eƒ betonu w fazie budowy
i wspó∏pracy przy przenoszeniu obcià˝eƒ eksploata-
cyjnych w kierunku poprzecznym w fazie eksploata-
cji. Odmianà omawianych rozwiàzaƒ by∏o zastoso-
wanie dêwigarów z betonu zbrojonego, co elimino-
wa∏o ca∏kowicie na budowie monta˝ elementów sta-
lowych. To rozwiàzanie by∏o równie˝ korzystne dla
wykonawcy, który móg∏ w ramach jednego przedsi´-
biorstwa realizowaç prace budowlane.
Wymienione doÊwiadczenia wykorzystano przy two-
rzeniu nowego systemu budowy mostów wspomnia-
nego VFT
®
. Centralnym elementem systemu jest
dêwigar zespolony utworzony z dwuteownika stalo-
wego, na którym to u∏o˝ona jest cienka, ˝elbetowa
pó∏ka prefabrykowana. Usztywnia ona dêwigar pod-
czas transportu i w fazie betonowania p∏yty pomostu
oraz pracuje w kierunku pod∏u˝nym w fazie eksploa-
tacji.
Indywidualna prefabrykacja
i szybki monta˝
Mówiàc o systemie VFT
®
nale˝y pami´taç, ˝e wspó∏-
uczestniczà w nim obok inwestora i projektanta:
• Wytwórnia konstrukcji stalowych
• Zak∏ad prefabrykacji
• Przedsi´biorstwo mostowe.
Dêwigary stalowe wykonywane sà w wytwórni posia-
dajàcej w∏aÊciwe uprawnienia. Z wytrasowanych
blach spawane sà dêwigary o geometrii uwzgl´dnia-
jàcej odkszta∏cenia w kolejnych fazach transportu,
monta˝u i eksploatacji. Do po∏àczenia z pó∏kami pre-
fabrykowanymi,jak i ˝elbetowà p∏ytà pomostu przy-
spawane sà bolce stalowe o zmiennej wysokoÊci.
Po sprawdzeniu geometrii dêwigarów stalowych zo-
stajà one zabezpieczone antykorozyjnie Ca∏y proces
B U D O W N I C T W O
37
1 ➠ Wiadukt ramowy VFT nad autostradà
2 ➠ Kratka ramowa VFT nad autostradà
3 ➠ Wiadukt ramowy VFT nad autostradà
4 ➠ Estakada nad dolinà – dêwigary VFT
w uk∏adzie ciàg∏ym wieloprz´s∏owym
5 ➠ Wiadukt nad autostradà – dêwigary VFT
w uk∏adzie ciàg∏ym w du˝ym skosie
2
3
4
5
Jak szybko zbudowaç most?
odbywa si´ w wytwórni i nie stanowi zagro˝enia dla
Êrodowiska naturalnego. Nast´pnie dêwigary ustawia-
ne sà na stanowiskach monta˝owych w taki sposób,
aby nie pojawi∏y si´ w nich ˝adne napr´˝enia. Kolej-
na faza to u∏o˝enie zbrojenia, zamkni´cie deskowa-
nia wokó∏ p∏yty i jej zabetonowanie. Po zabetonowa-
niu pó∏ek dêwigar jest podnoszony z deskowania
i ustawiony na placu monta˝owym w taki sposób, aby
zagwarantowaç stan beznapr´˝eniowy i zapobiec de-
formacjom wywo∏anym skurczem m∏odego betonu.
Po przyj´tym okresie dojrzewania betonu dêwigar zo-
staje specjalnie usztywniony na czas transportu. Na
placu budowy dêwigary ustawiane sà w planowanych
osiach na podporach przy u˝yciu dêwigów samojezd-
nych. Monta˝ ten jest szczególnie korzystny na budo-
wach przecinajàcych ciàgi komunikacyjne. Okres za-
mkni´cia ruchu jest bardzo krótki i dotyczy tylko mo-
mentu podniesienia dêwigarów na podpory. Zabeto-
nowane na dêwigarach pó∏ki betonowe sà ∏àczone
krótkimi st´˝eniami poprzecznymi, które po u∏o˝eniu
zbrojenia górnego zostajà zabetonowane. Nie ma po-
trzeby monta˝u dodatkowych st´˝eƒ poprzecznych.
Skraca to okres budowy i znacznie jà upraszcza. Na-
st´pna faza budowy to deskowanie poprzecznic
skrajnych i podporowych, które betonowane sà do
górnej powierzchni ˝elbetowych pó∏ek.
Koƒcowa faza budowy to zabetonowanie cz´Êci gór-
nej p∏yty pomostu, wykonanie kap chodnikowych,
izolacji, nawierzchni, balustrad, i.t.p.
Za∏o˝enia statyczne
Istotà systemu VFT
®
jest optymalne wykorzystanie
w∏aÊciwoÊci stali i betonu. Ju˝ w stadium monta˝o-
wym wykorzystany jest przekrój i w∏aÊciwoÊci betonu
do zwi´kszenia sztywnoÊci dêwigara. Ci´˝ar w∏asny
betonowanej p∏yty pomostu nie obcià˝a tylko prze-
B U D O W N I C T W O
36
6 ➠ Schemat ideowy ustroju noÊnego z dêwigarami VFT
7 ➠ Wysy∏ka dêwigarów VFT z wytwórni
8 ➠ Monta˝ dêwigarów VFT
9 ➠ Wiadukt ramowy FVT
6
7
8
9
Jak szybko zbudowaç most?
kroju stalowego, ale przekrój zespolony – przez co
redukujà si´ napr´˝enia i odkszta∏cenia w tej fazie
pracy ustroju zespolonego. W fazie koƒcowej prze-
krój zachowuje si´ jak konstrukcja w pe∏ni zespolona
z tym, ˝e na skutek bardzo wczesnego wykorzysta-
nia w fazach monta˝u efektu zespolenia oszcz´d-
noÊç na s∏ali wynosi ok. 25 %.
Proste po∏àczenia dêwigarów VFT
®
z innymi elemen-
tami masywnymi u∏atwia stosowanie ich w uk∏adach
jednoprz´s∏owych, ramach oraz uk∏adach wieloprz´-
s∏owych ciàg∏ych.
Wymiarowanie musi uwzgl´dniaç zarówno fazy eks-
ploatacji jak i monta˝ oraz transport elementów.
VFT
®
– atrakcyjna alternatywa
dla inwestora, przedsi´biorstwa
mostowego i u˝ytkownika
Od momentu opracowania systemu VFT
®
, sta∏ si´
on bardzo efektywnym sposobem budowy obiektów
w szczególnie trudnych „warunkach lokalnych“. Do
dnia dzisiejszego wybudowano w Niemczech ok. 80
mostów tego typu, które przynios∏y wymierne korzy-
Êci wszystkim uczestniczàcym w cyklu inwestycyj-
nym.
Inwestorom – umo˝liwi∏ zamawianie ekonomicznych
budowli o szczególnych wymaganiach konstrukcyj-
no-architektonicznych. Rozwiàzania te sà bardzo
atrakcyjne. Wysoki stopieƒ prefabrykacji umo˝liwia
starannà kontrol´ produktu i gwarantuje w∏aÊciwe
oraz ekologiczne zabezpieczenie antykorozyjne.
Dzi´ki prostocie przekrojów bie˝àca kontrola stanu
obiektów jest u∏atwiona, a koszty utrzymania sà re-
latywnie niskie. Rezygnacja z podpór poÊrednich
np.przy wiaduktach nad autostradami podnosi bez-
pieczeƒstwo ruchu i nie wymaga kosztownych prze-
rw w komunikacji oraz wytyczania i zabezpieczenia
objazdów.
Przedsi´biorstwom mostowym – minimalne ryzyko
wykonawcze. Rozwiàzania w systemie VFT
®
zg∏a-
szane sà zwykle jako propozycje alternatywne.
Zg∏oszenie takie dokonywane jest przy Êwiadomej
kalkulacji kosztów opartej na realnym przedmiarze
robot i znanym cyklu budowy i nie jest obarczone
b∏´dem w wycenie wynikajàcym z narzuconych
przez zamawiajàcego – cz´sto niemo˝liwych do
spe∏nienia warunków. Czytelniejsza jest tez ocena
tych propozycji, które nie musza byç rozpatrywane
indywidualnie.
U˝ytkownik – odkrywa zalety systemu natychmiast.
Bezkolizyjne wznoszenie obiektu jest przyjazne
i bezpieczne dla u˝ytkowników ciàgów komunikacyj-
nych. Na drodze nie pojawiajà si´ urzàdzenia za-
bezpieczajàce budow´, nie ma pojazdów roboczych
cz´sto kolidujàcych z ruchem i ucià˝liwych zatorów.
Ma∏a liczba dêwigarów g∏ównych powoduje, ˝e nie-
zb´dne zamkni´cia sà krótkie i praktycznie niezau-
wa˝alne. Przez walory architektoniczne nowo wzno-
szone obiekty upi´kszajà krajobraz, w którym poja-
wiajà si´ nowe estetyczne akcenty.
Dalszy rozwój i perspektywy
System budowy VFT
®
przyjà∏ si´ w ostatnich dwóch
latach i jest traktowany jako ekonomiczne i spraw-
B U D O W N I C T W O
37
10 ➠ Dêwigar VFT
11 ➠ Most kolejowy z dêwigarami VFT
12 ➠ Monta˝ dêwigarów VFT nad kolejà – bez
przerw w ruchu kolejowym
10
11
12
dzone rozwiàzanie. O popularnoÊci systemu zadecy-
dowa∏y nast´pujàce fakty:
• niskie z uwagi na oszcz´dnoÊci materia∏ów koszty
budowy,
• krótki czas realizacji, wynikajàcy z wysokiego stop-
nia prefabrykacji,
• pewna kalkulacja kosztów,
• ∏atwa kontrola stanu obiektu,
• trwa∏oÊç obiektów
System VFT
®
rozwija si´ dalej i znajduje nowe obsza-
ry zastosowaƒ. Wzrasta zastosowanie w przejÊciach
nad ciàgami komunikacyjnymi, szczególnie tam gdzie
mo˝na zastàpiç konstrukcje dwuprz´s∏owe z Êrodko-
wa podporà poÊrednià, ramami jednoprz´s∏owymi.
Istotnym elementem decydujàcym o sukcesie syste-
mu VFT
®
w przetargach jest minimalizowanie ko-
sztów zwiàzanych z organizacjà i zabezpieczeniem
ruchu zarówno na ciàgach komunikacji samochodo-
wej jak i kolejowej. Szczególne znaczenie mo˝e zna-
leêç system VFT
®
w budownictwie kolejowym gdzie
inwestycje realizowane sà w trudnych warunkach
przestrzennych i przy rygorystycznych ogranicze-
niach czasowych. System pozwala konstruowaç
prz´s∏a o bardzo niskiej wysokoÊci konstrukcyjnej
i ma∏ych odkszta∏ceniach, które z powodzeniem mo˝-
na zastosowaç do modernizacji obiektów nad czyn-
nymi trakcjami kolejowymi.
Rynek w budownictwie mostowym jest dynamiczny
Dalsze perspektywy otwierajà si´ w konstruowaniu
mostów z dêwigarami VFT
®
przez przeszkody wod-
ne. Do transportu mo˝na u˝yç dróg wodnych, na
których jedynym ograniczeniem gabarytowym sà
Êwiat∏a Êluz. Mo˝liwe jest równie˝ u˝ycie dêwigarów
VFT
®
jako elementów drugorz´dnych w konstruk-
cjach kratowych i ∏ukowych.
Uwzgl´dniajàc wy˝ej wymienione uwagi nale˝y sà-
dziç, ˝e system VFT
®
odegra w przysz∏oÊci wa˝nà
rol´ w budownictwie mostowym.
DoÊwiadczenia krajowe
Doceniajàc zalety systemu VFT
®
autorzy opatento-
wanej technologii tj. biuro projektów Schmitt Stumpf
Fruhauf und Partner Ingenieurgesellschaft im Bau-
wesen mbH z Monachium wspólnie ze swym polskim
partnerem biurem Europrojekt Gdaƒsk sp. z o.o. na-
wiàza∏y scis∏à wspó∏prac´ z Pracownià Projektowo
Innowacyjnà IBDiM – celem wdro˝enia tej technolo-
gii w kraju. W efekcie powsta∏ projekt prz´s∏a inte-
gralnego sk∏adajàcego si´ z czterech dêwigarów
VFT
®
.
Kolejnym etapem wdro˝enia by∏o opracowanie tech-
nologii wytwarzania elementów w oparciu o materia∏
i krajowe mo˝liwoÊci produkcyjne. Na targach Auto-
strada 2002 w Kielcach IBDiM wystawi∏ pierwszy
w Polsce Dêwigar VFT
®
ca∏kowicie zaprojektowany
i wykonany w Polsce. Proces projektowo-produkcyjny
udowodni∏, ˝e w/w technologia umo˝liwia realizacj´
obiektów, których koszt jest znacznie ni˝szy od obiek-
tów wykonywanych w technologii tradycyjnej. Monta˝
obiektu z tych elementów nastàpi na jesieni b.r.
Mgr in˝. Tomasz Ko∏akowski
mgr in˝. Witold Kosecki
dr in˝. Andrzej Marecki
B U D O W N I C T W O
36
13 ➠ Filar i przyczu∏ek wiaduktu VFT wieloprz´s∏owego
opartego na ∏o˝yskach
14 ➠ Przyczu∏ek wiaduktu ramowego VFT
15 ➠ Pierwszy krajowy dêwigar VFT dla mostu w D´bicy
13
14
15
Jak szybko zbudowaç most?
???
B U D O W N I C T W O
37